sábado, 24 de setembro de 2011

Titânio - Um Material do Presente

Titânio, do latim titans, da mitologia, na qual representa o primeiro filho de Gaia, Terra. O titânio foi descoberto em 1791 pelo reverendo inglês William Gregor; ele reconheceu a sua presença no minério de titânio conhecido como ilmenita e o denominou de menaquita. Mais tarde, em 1795, ele foi redescoberto no seu minério conhecido como rutilo, pelo alemão Martin Heinrich Klaproth, que o batizou de titânio. No entanto, o metal puro (99,99%) só foi preparado mais tarde por Matthew A. Hunter, aquecendo o cloreto de titânio, TiCl4, com sódio metálico num recipiente de aço, sob pressão (uma bomba de aço, entre 700-800 °C). O Ti é o único elemento que queima em nitrogênio. Quando está puro, ele é lustroso e de brilho metálico.
O metal era tido como uma curiosidade até que William Justin Kroll, em 1946, mostrou que ele podia ser obtido comercialmente pela redução do TiCl4 com magnésio metálico (processo Kroll). Esse método ainda é muito empregado hoje em dia. O metal pode ser purificado ainda mais pela decomposição térmica do seu iodeto. O Ti está presente em meteoritos, em espectros de estrelas e no Sol. Algumas rochas obtidas durante a missão lunar com a Apolo 17 mostraram a presença de 12,1% de Ti como TiO2; outras rochas, obtidas em outras missões Apolo anteriores a esta, mostram porcentagens menores. É o nono elemento em abundância na crosta terrestre (0,63 cg/g). Está quase sempre presente em rochas ígneas. Ocorre em minerais como rutilo, ilmenita, titanita (esfeno), anastásio, perovskita etc. e em muitos outros minérios. Seus compostos são encontrados em cinzas de carvão, em plantas e no corpo humano. Não há indícios de que o titânio seja tóxico ao ser humano; assim, por ser biocompatível, ele e suas ligas são usados em próteses diversas. A ilmenita, do qual é obtida a maior parte do titânio, é um minério preto composto de óxidos de ferro e titâno (FeTiO3). O rutilo é um óxido de titânio, TiO2, e dos três óxidos de titânio (rutilo, anatásio e brookita), ele é o mais abundante. Seus cristais são marrom-avermelhados ou vermelhos e são comercializados como pedras semipreciosas. O quartzo pode conter rutilo, formando lindos cristais de quartzo rutilados usados como jóias. Aqui no
Brasil, em Minas Gerais, podemos encontrar belos exemplares. O Titânio é forte como o ferro, mas é 45% mais leve. Por outro lado, ele é 60% mais pesado do que o alumínio, mas é cerca de duas vezes mais forte (mais resistente à deformação mecânica). As ligas de titânio com alumínio, ou molibdênio, ou manganês, ferro e outros metais como vanádio, têm grande interesse industrial. Elas são muito usadas principalmente em aeronaves e mísseis, quando deseja-se leveza e resistência às temperaturas extremas. Um Boeing 747 tem cerca de 43 t de ligas de titânio. O Airbus A330 contém cerca de 17 t destas ligas, e o modelo mais novo, o A787, cerca de 91 t.

A estátua de 45 m do memorial a Yuri Gagarin (primeiro homem a viajar no Espaço em órbita, lançado por um foguete russo) em Moscou, é feita de titânio por causa da sua cor atraente e sua importante relação com a indústria de foguetes. O uso de suas ligas em bijuterias, relógios, raquetes de tênis, laptops, bicicletas, óculos etc. está tornando-se cada vez mais freqüente.
Entre seus compostos, o de maior uso (95%) é o dióxido de titânio, TiO2, na fabricação de tintas para edificações e também nas de uso artístico (especialmente nas tintas brancas), não só pela sua estabilidade, como também pelo seu poder de cobertura. Encontra-se também em papéis, pastas de dente, plásticos etc. O TiCl4 tem sido usado para se “escrever no céu” com aviões e na fabricação de bombas de fumaça. Os países com as maiores reservas conhecidas de minérios de titânio são, em ordem decrescente: Austrália, África do Sul, Canadá, Noruega e Ucrânia, que juntos são responsáveis por ~86% das reservas conhecidas. O Brasil produz parte do dióxido de titânio que consome, mas importa cerca de 30% das suas necessidades aparentes. O metal em pó a 99,95% custa cerca de US$ 200/kg. O produto comercial em forma de esponja pode ser adquirido a cerca de US$ 10/kg. Desta esponja fundida em atmosfera inerte, produz-se lingotes, chapas etc. No comércio, esses produtos finais podem ser adquiridos a cerca de US$ 100/kg.


Fonte: http://qnesc.sbq.org.br/online/qnesc23/a14.pdf

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